FE modelling of excavation and operation of a shield tunnelling machine / FE-Modellierung des Ausbruchs und Betriebs einer Schildvortriebmaschine

Eine Schildvortriebsmaschine wird durch Vorschubzylinder am Maschinenende vorangetrieben, während der Schneidkopf an der Vorderseite der Maschine den Boden abbaut. In dieser Studie werden der Vortrieb und der Bodenabbau beim Betrieb einer Schildmaschine mittels der Methode der Finiten Elemente modelliert, um den Einfluss dieser Vorgänge auf die Reaktion des Baugrunds zu untersuchen. Hierzu wird ein Ausbruchelement eingeführt, das den gestörten Boden vor der Maschine modelliert. Dabei wird das FE-Netz für jeden Zeitschritt angepasst. Die vorgestellte Modellierungstechnik für den Schildvortrieb wird eingesetzt, um einen tiefen Schildvortrieb und den Einsatz einer Dreikopf-Schildmaschine zu simulieren. Die numerischen Ergebnisse werden mit den Resultaten der vor Ort Messungen verglichen.